基于遲滯非線性控制的導(dǎo)體微觀表面檢測技術(shù).pdf

1、納米技術(shù)在高性能材料的制備、微電子技術(shù)、生物技術(shù)以及航空航天技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。要在納米尺度上對材料及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，就必須要有高精度的微觀表面檢測技術(shù)及其設(shè)備，如掃描隧道顯微鏡（STM）。掃描器是微觀表面檢測設(shè)備的核心部件，對其有位移精度高、響應(yīng)速度快的要求，所以通常采用壓電驅(qū)動器作為掃描器的驅(qū)動元件。
　　首先設(shè)計了一套導(dǎo)體微觀表面檢測硬件系統(tǒng)，并對系統(tǒng)硬件進(jìn)行了組裝，該系統(tǒng)硬件由驅(qū)動機(jī)構(gòu)、探針、隧道電流檢測電路

2、、控制與信號采集設(shè)備以及隔振臺組成?；陔娀瘜W(xué)腐蝕，設(shè)計了薄膜法制備鎢探針，得到了尖端曲率半徑約40nm的探針；為了得到隧道電流，基于高輸入阻抗法設(shè)計了一套隧道電流檢測電路，該電路采用兩級放大，通過四階巴特沃斯濾波器進(jìn)行濾波處理。而且，針對STM控制系統(tǒng)的隧道電流搜索控制和掃描控制兩個工作過程，分別設(shè)計了控制系統(tǒng)，并將遲滯逆模型與PID的復(fù)合控制用于STM掃描器控制中。實驗結(jié)果表明：掃描器相對定位誤差由控制前的10.48％降低到2.06